在四旋翼无人机的动力学和控制模型中，通常会提到两个不同的坐标系：机体坐标系（Body Frame）和螺旋桨坐标系（Propeller Frame）。理解这些坐标系对于分析和理解无人机的动力学非常重要。
1. 机体坐标系（Body Frame）
机体坐标系是相对于无人机自身定义的坐标系：
- X轴：通常沿着无人机的前方（机头方向）。
- Y轴：通常沿着无人机的侧向（机翼方向，右侧为正）。
- Z轴：通常指向下方（垂直向下）。
在这个坐标系中，无人机的运动和姿态（如滚转、俯仰、偏航）通常以这三个轴为参考进行描述。
2. 螺旋桨坐标系（Propeller Frame）
螺旋桨坐标系是与每个螺旋桨关联的局部坐标系，用于描述螺旋桨的运动和力的方向。在四旋翼无人机中，四个螺旋桨通常位于机体坐标系的四个顶点（如对角线顶点），因此每个螺旋桨的坐标系可能与机体坐标系有不同的对齐方式。
- X轴：对于每个螺旋桨的坐标系，X轴通常定义为螺旋桨的旋转平面内的某个方向。这个方向可以是螺旋桨叶片的前进方向。
- Y轴：Y轴通常与X轴正交，也在螺旋桨的旋转平面内。
- Z轴：Z轴通常垂直于螺旋桨的旋转平面，指向推力方向。
3. 螺旋桨的X轴和Y轴位置
由于每个螺旋桨安装在四旋翼无人机的不同位置（通常是机体坐标系的四个角），螺旋桨的X轴和Y轴相对于机体坐标系有所不同：
- 前右（1号螺旋桨）：X轴指向无人机前方，Y轴指向无人机右方。
- 前左（2号螺旋桨）：X轴指向无人机前方，Y轴指向无人机左方。
- 后右（3号螺旋桨）：X轴指向无人机后方，Y轴指向无人机右方。
- 后左（4号螺旋桨）：X轴指向无人机后方，Y轴指向无人机左方。
4. 两个坐标系x轴的夹角的理解
螺旋桨X轴与无人机机体X轴之间的夹角。这个角度描述了螺旋桨的旋转平面相对于机体前进方向的倾斜程度。
- 如果 =0°：螺旋桨的X轴与机体的X轴平行，意味着螺旋桨的推力完全沿着机体X轴方向（前进方向）作用。
- 如果 ≠ 0°：螺旋桨的X轴与机体的X轴成一定角度，意味着螺旋桨的推力不仅有沿着X轴的分量，还有沿Y轴的分量（取决于β角的大小）。
